#point-functions

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👥 作者: Amit Behera, Alper Çakan, Vipul Goyal

该论文研究量子复制保护(copy-protection)这一密码学原语:一种功能被编码为可复用量子态,但该量子态无法被分割成两个仍同时有用的量子态(即“搭便车者”攻击)。此前仅普通模型下的构造只处理独立采样的挑战,而更自然且与不可克隆比特、点函数复制保护紧密相关的“相同挑战”定义一直悬而未决。本文加强了这些定义,并在普通模型下证明了更强的安全性。具体而言,针对单解密器加密(SDE),作者定义了关联挑战安全性,证明它蕴含此前所有SDE概念(包括相同挑战安全性),并证明由Kitagawa和Yamakawa(TCC'25)在假设不可混淆性(iO)和单向函数存在的前提下提出的构造满足该安全性。此外,他们还几乎完全刻画了先前各种SDE概念之间的蕴含关系。对于一般功能,作者定义了带关联挑战的不可克隆可穿刺混淆(UPO),允许挑战点、穿刺位以及分割前后的辅助信息之间存在任意关联,仅要求每个点的条件最小熵为λ^c平均(即各点可以相同)。基于后量子iO和量子困难LWE,他们为输入长度至少为λ^c的多项式规模密钥电路构造了关联UPO,从而回答了Ananth、Behera、Huang、Kitagawa、Yamakawa(EUROCRYPT'26)以及Cakan-Goyal(EUROCRYPT'26)提出的开放问题。最终,本文还首次在普通模型下实现了点函数、k点函数、计算-比较程序的复制保护,以及一般可穿刺功能的相同挑战复制保护。该工作为量子复制保护提供了更完整且更强的安全框架。

💡 推荐理由: 量子复制保护是防止软件被盗版、实现不可克隆功能的根本技术,新定义允许挑战关联,显著扩展了可保护的功能类型,为密码学和量子信息交叉领域提供了基础性工具。

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